小分子可循環(huán)壓裂液應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

沙 帆

（延長油田股份有限公司子長采油廠，陜西 子長 717300）

小分子可循環(huán)壓裂液是一種新型壓裂液，具有可重復(fù)和再循環(huán)利用的特性。通過施工過程工藝控制，可以滿足低滲油氣田的壓裂改造要求。目前，主要技術(shù)產(chǎn)品為液態(tài)稠化劑MY-60Q/G，適合60℃以內(nèi)低滲油藏的壓裂改造施工。從技術(shù)角度上講，使用該體系可以做到壓裂全過程密閉施工、所有殘液可以更高效循環(huán)重復(fù)使用，最終達(dá)到現(xiàn)場無殘液。做到水平井壓裂液運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全可控、環(huán)保減排；達(dá)到降本增效、提升效率的目的[1]。

1 技術(shù)原理

1.1 主要成分結(jié)構(gòu)

小分子可循環(huán)壓裂液是一種以烷基多肽型兩性表面活性劑材料為主的小分子表面活性劑壓裂液。在特定助劑的作用下，烷基多肽型兩性表面活性劑分子會(huì)自組裝成膠束結(jié)構(gòu)，然后膠束纏繞形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)與高分子聚合物溶液比較類似。這些較長的易彎曲的聚集體提高了溶液的黏彈性，當(dāng)濃度繼續(xù)增加，溶液的黏度成幾何數(shù)量上升，該結(jié)構(gòu)剪切后結(jié)構(gòu)瞬間恢復(fù)，其物理化學(xué)特征表現(xiàn)出良好的黏彈性，而烴類或其它有機(jī)物類物質(zhì)可緩慢破壞這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其黏度喪失[2]。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

1）壓裂液無殘?jiān)堅(jiān)科骄?.69mg/L，主要為工業(yè)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生雜質(zhì)，可認(rèn)為無殘?jiān)F(xiàn)用胍膠壓裂液的殘?jiān)鼮椋?00～560mg/L。

2）增黏時(shí)間短，攜砂能力強(qiáng)。小分子可循環(huán)壓裂液是由表面活性劑特性膠束在電荷的作用下形成的黏彈性膠體。在較低的黏度下具有較高的懸浮切力，與常規(guī)胍膠壓裂液的黏性攜砂不同，小分子可循環(huán)的攜砂機(jī)理主要表現(xiàn)為彈性攜砂[3]。小分子可循環(huán)壓裂液遇水40s，即可達(dá)到攜砂黏度。45%砂比的攜砂液，可達(dá)到2h 無支撐劑沉降。

3）破膠徹底且無需添加破膠劑。無需添加破膠劑，遇原油和地層水即可破膠，破膠黏度低于5mPa·s（表1）。

4）巖心傷害率低。對(duì)鄂爾多斯盆地低滲油藏侏羅系及三疊系巖心傷害率低于12%。小分子可循環(huán)壓裂液攜帶微弱酸液對(duì)儲(chǔ)層礦物有一定的溶蝕作用，特別是低酸敏或酸改善型儲(chǔ)層，且體系中添加有多元醇混合物，有利于降低水鎖傷害。

表1 破膠試驗(yàn)

5）可重復(fù)利用。耐高礦化度，可使用低于70000mg/kg 的鹽水配液壓裂液；對(duì)配液水的酸、堿性沒有要求，特別能對(duì)胍膠和聚合物的破膠液進(jìn)行重復(fù)利用。

6）易返排。實(shí)驗(yàn)表明（表2），該體系具有較低的表面張力和界面張力。較低的表面張力有利于氣體從壓裂濾液及返排，接近超低的界面張力對(duì)壓裂液濾液克服賈敏效應(yīng)，從巖石孔喉中返排出來作用明顯。

表2 破膠液表界面張力

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2017 年，為了緩解水平井壓裂液返排與生產(chǎn)之間的矛盾，引入小分子可循環(huán)壓裂液體系。2017 年在子長采油廠壓裂施工9 口109 層，成功率100%，返排液2.16 萬m3，利用返排液6338.3m3，返排液利用率30%；2018 年在子長采油廠應(yīng)用18 口154 層，成功率100%，返排液4.52 萬m3，利用返排液2.4 萬m3，返排液利用率52.6%。

2.1 效果對(duì)比

2.1.1 不同工藝不同體系對(duì)比

采用水力噴砂壓裂，兩種體系前期階段日產(chǎn)油水平基本差別不大，163 天后小分子可循環(huán)壓裂液體系日產(chǎn)油降低較快，255 天后基本差別不大。采用體積壓裂，兩種體系前期階段日產(chǎn)油水平基本差別不大，163 天后小分子可循環(huán)壓裂液體系日產(chǎn)油降低較快，后期基本穩(wěn)產(chǎn)在2.0t/d。

2.1.2 不同工藝同體系對(duì)比

采用相同壓裂液體系，小分子體積壓裂與水力噴砂壓裂日產(chǎn)油水平基本相當(dāng)。

2.2 費(fèi)用對(duì)比

2017 年，應(yīng)用小分子可循環(huán)壓裂液體系，9口102 段，壓裂液費(fèi)用772.16 萬元，相比胍膠壓裂液體系節(jié)支14.93 萬元；2018 年，應(yīng)用小分子可循環(huán)壓裂液體系，18 口154 段，壓裂液費(fèi)用1923.9 萬元，相比胍膠壓裂液體系節(jié)支155.91 萬元（表3）。

表3 兩種壓裂體系液費(fèi)用統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論

1）小分子壓裂液性能穩(wěn)定。懸砂、破膠穩(wěn)定，返排迅速、徹底，返排液測試顯示其返排液破膠、殘?jiān)窟_(dá)標(biāo)。

2）安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)小。應(yīng)用小分子可循環(huán)壓裂液，減少了壓裂返排液處理量，減低了環(huán)保生產(chǎn)壓力。共施工27 口256 層段，返排液6.7 萬m3，利用返排液3.0 萬m3，返排液利用率45%。

3）施工周期短。使用小分子可循環(huán)壓裂液可以減少壓裂施工用時(shí)2 天。

4）成本費(fèi)用低。27 口共水平井節(jié)支170.84萬元，平均單井節(jié)支6.3 萬元。